基于中空棒状金属有机骨架组装体的荷正电纳滤膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于膜分离技术领域，具体为一种表面修饰中空棒状金属有机骨架组装体的荷正电纳滤膜及其制备方法。本发明专利技术提供的荷正电纳滤膜，是基于中空棒状金属有机骨架组装体（HR‑MOF assembly）的，具体通过在聚合物超滤膜表面修饰聚多巴胺层，再将中空棒状金属有机骨架组装体原位接枝于聚多巴胺层表面而得到。本发明专利技术制得的表面修饰中空棒状金属有机骨架组装体的荷正电纳滤膜，对多种金属离子具有优异的截留效果，通量也相对较高，同时具有极好的使用稳定性。本发明专利技术方法操作过程简单，制备条件温和，生产成本较低，便于批量化、规模化生产，具有良好的工业化生产基础和广阔的应用前景。

Positive charged nanofiltration membrane based on hollow rod metal organic body assembly and preparation method thereof

The invention belongs to the field of membrane separation technology, in particular to a positively charged nanofiltration membrane with a surface modified hollow rod-shaped metal organic framework assembly and a preparation method thereof. The invention provides a positively charged nanofiltration membrane, hollow rod body is assembled based on metal organic frameworks (HR MOF assembly), specifically through the ultrafiltration membrane surface modification in polymer polydopamine layer, and the hollow rod assembly of metal organic frameworks in situ grafted to the surface and be polydopamine layer. The surface of the prepared modified hollow rod metal organic framework assembly of positively charged nanofiltration membrane, has excellent retention effect of various metal ions, the flux is relatively high, while having excellent stability. The method of the invention has the advantages of simple operation process, mild preparation condition, low production cost, easy batch production and large-scale production, and has a good foundation for industrialized production and wide application prospect.

【技术实现步骤摘要】
基于中空棒状金属有机骨架组装体的荷正电纳滤膜及其制备方法
本专利技术属于膜分离
，具体涉及一种基于中空棒状金属有机骨架组装体（HR-MOFassembly）的荷正电纳滤膜及其制备方法。
技术介绍
纳滤的驱动压力介于超滤和反渗透之间，由于其操作压力相对较低、渗透通量相对较高、操作成本相对较低，被广泛用于海水淡化、药物的回收、染料的分离和提纯。目前，绝大多数商业化的纳滤膜为荷负电或电中性的，它们的应用主要集中于截留低分子量分子和高价态的阴离子。然而，在除去高价态阳离子、重金属离子，纯化阳离子染料，分离和提纯荷正电药物等应用方面，荷正电纳滤膜更加有优势。近年来，用于制备荷正电纳滤膜的方法主要有相转化法、表面交联法、层层自组装法和表面接枝法。其中，表面接枝法由于操作方便、成本低的优点而被广泛应用。《膜科学杂志》（JournalofMembraneScience366(2011)363–372）报道了通过在聚砜膜上紫外诱导接枝甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵制备荷正电纳滤膜。《膜科学杂志》（JournalofMembraneScience417–418(2012)52–60）报道了在海绵状的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于中空棒状金属有机骨架组装体的荷正电纳滤膜的制备方法，其特征在于，具体步骤为：（1）将金属盐和氨基功能化的配体加入反应溶剂中，超声使其充分溶解，形成前驱体溶液；将所得前驱体溶液在50 ~ 280 ℃的条件下进行溶剂热反应4 ~ 74 h，离心分离出产物，将所得产物先用反应溶剂清洗，再用低沸点溶剂清洗；然后在30 ~ 140 ℃的真空烘箱中干燥0.5 ~ 30 h，即得到氨基功能化的金属有机骨架，记为MOF‑NH2；（2）将氧化锌纳米棒放入pH为7 ～ 12的盐酸多巴胺的缓冲溶液中，在10～80℃的条件下搅拌1～48h，离心分离出产物，将所得产物用去离子水清洗干净后冷冻干燥，即得到表面修饰...

【技术特征摘要】
1.一种基于中空棒状金属有机骨架组装体的荷正电纳滤膜的制备方法，其特征在于，具体步骤为：（1）将金属盐和氨基功能化的配体加入反应溶剂中，超声使其充分溶解，形成前驱体溶液；将所得前驱体溶液在50~280℃的条件下进行溶剂热反应4~74h，离心分离出产物，将所得产物先用反应溶剂清洗，再用低沸点溶剂清洗；然后在30~140℃的真空烘箱中干燥0.5~30h，即得到氨基功能化的金属有机骨架，记为MOF-NH2；（2）将氧化锌纳米棒放入pH为7～12的盐酸多巴胺的缓冲溶液中，在10～80℃的条件下搅拌1～48h，离心分离出产物，将所得产物用去离子水清洗干净后冷冻干燥，即得到表面修饰聚多巴胺的氧化锌纳米棒，记为R-ZnO@PDA；（3）将MOF-NH2和R-ZnO@PDA放入pH为7~12的缓冲溶液中，在10~80℃的条件下搅拌1~48h，离心分离，并用去离子水清洗干净后冷冻干燥，即得到表面修饰金属有机骨架的氧化锌纳米棒，记为R-ZnO@MOF；（4）将R-ZnO@MOF放入酸的水溶液中刻蚀掉氧化锌纳米棒，离心分离出产物，将所得产物用去离子水清洗干净后冷冻干燥，即得到中空棒状金属有机骨架组装体，记为HR-MOFassembly；（5）将分子量截留（MWCO）为15kDa～400kDa的超滤基膜放入pH为7～12的盐酸多巴胺的缓冲溶液中，在10～80℃的条件下搅拌1～48h，取出基膜，用去离子水清洗干净，再擦拭干其表面的水分，然后浸入pH为7～12的HR-MOFassembly的缓冲溶液中，在10～80℃的条件下搅拌1～48h，将膜取出，用去离子水清洗干净，即得表面修饰中...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶壮，汤蓓蓓，武培怡，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海,31